基于節能環保的石油化工廢水循環利用的研究

龐松梅，石 磊，張 新

（山東長潤節能技術服務有限公司，山東 濟南 250000）

石油化工是高污染行業，隨著石油化工行業的發展，其廢水排放問題也日漸突出，基于技能環保理念下，有關部門以及石油化工企業要極大相關技能技術的研究與開發，力求減少環境污染問題與廢棄物排放量。廢水排放是石油化工企業亟待解決的主要問題，廢水循環利用既可以解決污染問題，又可以促進水資源的循環再用，是目前我國石油化工行業廢水處理的主要方向。

1 物理化學處理技術

1.1 高效絮凝浮選技術

高效絮凝浮選技術是某個學院和公司共同研發的一種新型石油化工廢水循環利用技術，其主要是以玉米淀粉主要原料，混合少量丙烯酰，發生共聚后，會產生一種新型淀粉以及一種新的物質，這種新物質就是羧甲基淀粉基高分子系列環保絮凝劑，這種絮凝劑具有低成本、無毒、環保的優點[1]，能夠對石油化工廢水高效處理，使得廢水處理經濟無污染。這種新型絮凝劑能夠單獨作用于廢水，也可以和一些無機混凝劑配合使用，并且使用效果好，操作簡單。這種處理ABS廢水的方法，能夠大大提升廢水的可生化性，降低廢水處理后續的負荷，減少線堵塞的發生，確保廢水處理節能環保。

當前，我國石油開采過程中，很多油田已經進入開采的中后階段，地下采出石油的含水量越來越高，所以含油廢水的處理量也在逐年變多。尤其是3次采油中的高含油廢水，在處理過程中，不僅會影響地面設施的正常運轉，還會造成地層堵塞以及環境污染，同時還需消耗大量的原油，造成資源浪費。利用天然低價值產物部分來代替有機原料進行廢水處理，有效打破了目前3次采油技術大面積的難題。這項創新技術中，應用風化煤原位聚合制備水處理劑的技術，不僅可以避免強酸和強堿對環境的影響，還能夠提高廢水處理效果，同時也是風化煤應用和水處理劑合成技術領域的第一個成就。另外，這項廢水處理技術，具有生產工藝簡單、操作方便、成本低、環保等優點，未來的發展前景十分寬闊。

1.2 磁性粉末凈化技術

磁性粉末凈化技術也是一種新的石油化工廢水凈化方法，且凈化效果更好，成本更低。活性污泥處理技術已經在廢水處理廣泛應用，利用微生物的生長代謝消除廢水中的有機污染物。而這些微生物在將污染物代謝之后，會形成一些球狀絮體，這些絮體會沉入處理池的底部。這種處理技術在廢水處理時，效果明顯，但是它也存在一些缺點，有些細菌會存在污泥當中，形成簇團，這就影響污泥沉降，可能會影響處理設備的正常運行[2]。另外，利用活性污泥法還有一個問題，就是細菌會在消耗污染物過程中，快速繁殖，這可能就會產生過多的污泥，需要額外花費一些費用來處理污泥。磁性粉末凈化技術是在活性污泥中加入少量磁鐵（Fe3O4）粉末，能夠將活性污泥進行轉化，可以循環利用。這樣能夠有效控制微生物的濃度，進而不會產生過多的污泥。這種處理技術在城市污水處理。石油化工廢水處理中，可以有效消除廢水中的有害有機物，還不會產生過剩的污泥，凈化效果十分明顯。

1.3 濕式氧化技術

為了有效提升有機難降解廢水的處理效果，實現節能環保的目標，我國改進了日本的催化濕式氧化工藝技術，并制定出對應的安裝全套設備，實現全流程的國產化，同時還構建了30 t/d的催化劑生產線，總體消耗成本只是進口設備的50%～60%，并向國外出口。濕式氧化技術是借助氧化催化劑處理難降解的有機廢水，進而使得處理后的水質能夠滿足國家相關排放標準，同時在廢水處理過程中，氧化時所產生熱能可以用作工藝熱源或制蒸汽。濕式氧化技術和傳統的原有生化處理以及焚燒法相對比，其優勢更明顯，不僅使用的設備簡單，并且占地面積小，還不會產生影響環境的污染物，能夠全面提升廢水處理效果。

1.4 光催化技術

納米顆粒光催化處理廢水技術已被公認為比較先進的廢水處理技術，但是在將TiO2應用于難降解的有毒有機物廢水的產業化中，以環保為基礎的開展處理，卻一直存在發展的難題。某大學通過苦心研究，最終有效解決這個難題，實現TIO2晶須光催化處理難降解有毒有機物廢水。這種技術是利用燒結法和離子交換法，來實現納米級的連續光催化廢水處理。利用TIO2晶須催化劑來提高廢水處理效果。以TIO2晶須光催化降解印染廢水，能夠將廢水中的COD含量有效減少，可以控制在50 mg/L以下，并且色度小于40倍，將苯環等大分子有機化合物進行轉化，成為無污染的烯烴類化合物[3]。

2 生物處理技術

2.1 菌種選育技術

當前，在對石油化工產生的廢水進行處理時，使用生物處理技術進行除油，基本都是選擇“老三級”除油工藝，即隔油——級氣浮和二級氣浮——生化處理。但是這種除油工藝，能夠將水中的重油除去，還需要采取二級氣浮處理，由于二級氣浮處理工藝操作復雜，運行成本高，管理難度大，所以可以用人工固定化工程菌來進行替代，實現廢水除油目標。人工固定化工程菌除油裝置是利用工程菌將水中的油料代謝成為二氯化碳和水，進而實現除油的目標。人工固定化工程菌除油裝置不僅更新優化了傳統除油工藝，還能夠提高除油效率，取得較好的除油效果。

2.2 生物強化（QBR）技術

煉油堿渣廢水是一種具有強堿性、高濃度、驗生物降解的有機廢水，所有煉油廠在油品電精制及脫硫醇生產過程中都會產生的這種廢水，其中含有一些硫化物等有毒污染物。利用QBR技術能夠將廢水中的COD有效去除，并且去除率能達到90%以上。QBR技術屬于一項專門的有機廢水處理技術，主要是針對高濃度、驗降解的有機廢水，利用現代微生物培養技術，確保生物強化技術將專一性、活法10倍以上的容積負荷進行生化處理，進而有效消除廢水中的高濃度有機污染物。這種技術的運行成本只是濕式催化、焚燒法的幾分之一，整體操作簡單，效果明顯，并且不會產生多余的廢棄物，避免產生二次污染。

2.3 MBR技術

MBR技術也是一種石油化工有廢水處理技術，其廢水處理原理是將生物降解和膜的高效分離作用相結合，從而實現廢水處理目標。利用這種工藝處理廢水，能夠將微生物截留在生物反應器中，使所排放的廢水中有機物含量大大減少，達到國家相關的排放標準。整個的廢水處理工藝流程簡單、操作方便，廢水處理效果好，投資成本低，在石油化工廢水處理中具有較好的應用效果。MBR廢水處理技術，最早是在美國開始應用，進而逐漸在其他一些國家廣泛應用，并且使用的范圍和規模越來越大，處理量高達100 003 mg/L，并且這種技術適用于處理多種廢水，不僅能處理石油化工廢水，還可以處理水產加工廢水、養殖廢水等，并且廢水處理的效果都十分明顯。

基于MBR技術，設置PTA廢水的高效組合工藝，能夠有效降低石油化工廢水處理的消耗成本，還能帶來一定的經濟收益。以MBR技術基礎，融入化學催化氧化、商效菌株、生物固定化等技術，形成PTA廢水組合處理工藝及裝置，利用以活性炭作為主催化劑、空氣為氧化劑，發揮催化氧化工藝，實現PTA廢水處理，將廢水中的COD含量有效減少，并且將廢水中的一些有機污染物大分子，經過催化氧轉變成一些有機小分子，提升廢水可生化性。活性炭和多種粉末無機微生物一起固定化載華表，增加微生物的作用時間，再加上膜的利用，可以降低膜污染，延長膜的使用時間。利用這種工藝來對石油化工廢水進行處理，可以全面提高處理后的水質質量。這種廢水處理工藝，不僅處理效果好，還很環保、節約成本、減少資源消耗。

3 結論

本文從物理化學處理技術、生物處理技術兩個方面展開研究，旨在助力于我國石油化工行業節能環保理念的落實。物理化學處理技術、生物處理技術是現階段石油化工企業廢水循環再利用中比較常見，且有效的技術類型，應根據處理對象的要求以及實際情況，靈活進行選擇。